Vzdelávacia aktivita okolo krátkeho filmu Dona Coroquinha
Nájdite svoju cestu a pohybujte sa pomocou orientačných bodov a zobrazení.
Kódujte a dekódujte, aby ste mohli predpovedať, reprezentovať a vykonávať pohyby v známych priestoroch.
Pochopenie a tvorba jednoduchých algoritmov.
Dona Coroquinha © Diogo Nii Cavalcanti
NázovDona Coroquinha
TémaOdhodlanie
Žáner a kľúčové slováKomiks, odvaha, prechod pre chodcov, auto, autobus, doprava, zvieratá, pes
Cyklus (pre film)3-11 rokov
Trvanie03 min 28 s
RealizáciaDiogo Nii Cavalcanti
HudbaDavid Convery
VýrobaVancouver Film School (Kanada, 2010)
Naprogramujte pohyb robota tak, aby prekonal priestor posiaty prekážkami.
Stará dáma vo filme, podobne ako mnoho ľudí okolo nás, je obzvlášť bezradná, keď ide o určité úlohy, ktoré sa nám zdajú jednoduché. Pohyb na ulici pre ňu znamená pohyb v prostredí plnom prekážok. Čo keby mala trochu pomoci? Čo keby mala sprievodcu, ktorý by jej ukázal cestu? Najnovší vývoj v oblasti autonómnych áut naznačuje, že by to mohol urobiť robot. Ako však môže takýto robot fungovať? S modelovaním a programovaním.
Cieľom tejto aktivity je zoznámiť deti s týmito dvoma základnými pojmami robotiky prostredníctvom zábavnej výzvy inšpirovanej situáciou vo filme: naprogramovať robota, aby sledoval cestu cez prostredie obsahujúce prekážky. Môže sa vykonávať od 6 do 9 rokov, po získaní zručností kódovania pohybu. Uskutočňuje sa formou spoločného experimentu v priestoroch učebne s komerčne dostupnou súpravou programovateľných robotov (napríklad Sphero Bolt, Ino-Bot alebo Codey Rockey). Všimnite si, že robot Ino-Bot bol navrhnutý pre programovací jazyk Scratch.
Aby bol rozprávačský argument prítomnejší a v závislosti od možností robota, môžeme sa trochu hlbšie zaoberať spôsobom, akým môže robot starej dáme pomôcť: prepraví ju na chrbte, sleduje cestu v podobe súvislej čiary na zemi, vysiela jej svetelné alebo zvukové signály, ktoré signalizujú zmenu smeru atď.
1. Modelovanie
Aby sme zostali v jednoduchom kontexte, rozhodli sme sa použiť statické prekážky a zredukovať program robota na vykonávanie pevnej sekvencie pohybov (bez použitia snímačov prekážok, správanie v reálnom čase). Okrem toho bude poslúchať „mobilné“ pokyny na pohyb, ako napríklad „vpred x centimetrov“ (alebo „vpred x sekúnd“), odbočiť doprava (otočenie o 90°), odbočenie doľava (otočiť o 270°). Takto zostávame v reprezentácii, ktorú už deti zmanipulovali.
Môžeme začať uvoľnením veľkého priestoru v triede a umiestnením prekážok, ktoré by mohli robota blokovať. Ich úlohou bude prejsť, vyhýbať sa prekážkam, z východiskového bodu do cieľového bodu, sledovať cestu starej dámy. Prvou úlohou modelovania je aplikovať na pracovný priestor pravidelnú mriežku. To sa dá zhmotniť pásikmi pásky na zemi. Odtiaľ môžu deti začať trénovať „na papieri“ nájsť postupnosť príkazov na dokončenie kurzu.
2. Objav robota
To zahŕňa oboznámenie sa s tým, ako dosiahnuť pokrok robota podľa zvoleného modelovania. Začneme priamym ťahom o „1 štvorec“. V závislosti od modelu robota a programovacieho rozhrania to bude zahŕňať úpravu času jazdy a/alebo rýchlosti. Potom uvidíme, ako zatočiť doľava a doprava, čo môže zahŕňať vysvetlenie rozdelenia kruhu do 90° uhlov.
Tieto úpravy sa robia spoločne tak, že sa deti pýtajú na návrhy, priamo ich skúšajú a myslia na možné chyby. Úlohou učiteľa je čo najviac zjednodušiť prezentáciu programovacieho rozhrania tak, aby deti museli iba manipulovať s pojmami.
potrebné pre cvičenie (a nie všetky funkcie tohto rozhrania).
3. Prihláška do kurzu, optimalizácia
Je čas použiť to, čo ste sa naučili z predchádzajúcich krokov, do nášho sprievodcu robotmi! Pohybové pokyny, ktoré deti nájdu, sa zadajú do rozhrania a robot sa spustí. Pozorujeme a opravujeme v prípade chyby.
Dokážeme pripraviť cesty s narastajúcou zložitosťou, čo sa týka statickej konfigurácie terénu (slepé uličky, jednosmerné koridory), alebo vyžadujúce nové pohyby robota (vyššia rýchlosť pri výstupe na most). Toto je tiež čas na zavedenie otázok týkajúcich sa optimalizácie. Prípad najkratšej cesty je formulovaný takto: aká je najkratšia séria inštrukcií na vykonanie danej komplexnej cesty. Ak zavedieme pojem programovacia slučka a ľubovoľne obmedzíme zásoby dostupných inštrukcií, zavedieme pojem faktorizácie kódu (pozri cvičenia Lightbot).
Lightbot, úvod do programovania formou hry (v angličtine, ale ľahko zrozumiteľnej pre každého).
Scratch, stránka venovaná vzdelávaciemu grafickému programovaciemu jazyku. (Väčšina programovateľných robotov používa scratch alebo ekvivalent.)
Aktivity napísal: Bruno Pellier
